Co to jest ładowarka?

Prawie każde oprogramowanie, które możesz chcieć, a także wiele programów, których nie potrzebujesz, można znaleźć w Internecie. Jednak nie robi ci to zbyt dobrze. aby móc uruchomić program, należy go najpierw pobrać i zainstalować. Po zapisaniu oprogramowania na dysku twardym można je uruchomić.

Problem polega na tym, że nośniki pamięci, nawet szybkie dyski SSD, są dość wolne w porównaniu z procesorem i nie mogą dostarczać danych wystarczająco szybko, aby zapewnić akceptowalną wydajność. Aby móc uruchomić oprogramowanie, kod, który ma zostać uruchomiony, musi zostać załadowany do pamięci. To jest praca ładowarki.

Program ładujący jest składnikiem systemu operacyjnego. Jest niezbędny do uruchomienia dowolnej aplikacji, ponieważ ładuje program do pamięci i przygotowuje go do wykonania. Program ładujący jest zawsze przechowywany w pamięci, dzięki czemu programy mogą być ładowane tak szybko, jak to możliwe.

W celu uruchomienia konieczne jest załadowanie systemu operacyjnego do pamięci systemowej. Jest to zadanie określonego typu programu ładującego zwanego programem ładującym. Systemy wbudowane niekoniecznie muszą korzystać z modułu ładującego. Dzieje się tak zazwyczaj w przypadku systemów niskiego poziomu bez systemów operacyjnych, które uruchamiają kod bezpośrednio z nośników pamięci, zwykle EPROM lub pamięci flash.

Sprawa krawędzi

Pamięć wirtualna to funkcja nowoczesnych systemów operacyjnych, która ukrywa fizyczny adres danych przed systemem i programem. Podstawową zaletą jest to, że pozwala to systemowi operacyjnemu na „stronicowanie” części pamięci z fizycznej pamięci RAM. Zamiast tego przechowuje go na dysku twardym.

Stronicowanie jest zwykle wykonywane tylko wtedy, gdy w komputerze brakuje pamięci RAM. Jest to przydatne, ponieważ pozwala komputerowi używać więcej pamięci RAM niż ma. Bez tego procesu co najmniej jeden program uległby awarii, ponieważ nie mógł przechowywać potrzebnych danych. Wadą jest to, że nośnik pamięci jest nadal wolny, więc przenoszenie danych ma duży wpływ na wydajność. Jednak dzięki temu ładowarka może zrobić trochę sztuczki. Zamiast ładować niezbędne dane do pamięci RAM, może utworzyć przestrzeń pamięci wirtualnej i zmapować ją do lokalizacji danych na dysku twardym.

Dzięki temu program wyglądałby na załadowany natychmiast, chociaż nie jest to zrobione. Program nie jest teraz gotowy do użycia, chociaż może tak wyglądać. Niekoniecznie musi to być problem z niepotrzebnym zadaniem w tle, ale jest to problem, jeśli jest to aplikacja, z której użytkownik chce korzystać; w tym przypadku sztuczka nie przyniosłaby żadnych korzyści.

Innym powodem jest to, że zwykle po otwarciu programu system ma wystarczającą ilość pamięci RAM. Większość ludzi nie utrzymuje ciągłego działania komputera z wykorzystaniem 99% pamięci RAM. Nawet ci, którzy to zrobią, prawdopodobnie będą chcieli, aby program, który właśnie załadowali, działał i woleliby, aby inny program był wywoływany.

Obowiązki ładowacza

Dokładne kroki modułu ładującego zależą od danego systemu operacyjnego. Podstawowy program ładujący UNIX ma pięć głównych funkcji. Pierwszym z nich jest przeprowadzenie kontroli walidacji. Wymaga to wystarczającej ilości dostępnej pamięci fizycznej i niezbędnych uprawnień. Następnie moduł ładujący faktycznie odwzorowuje dane w pamięci. Zazwyczaj odbywa się to poprzez przeniesienie danych do pamięci głównej. Jak wspomniano powyżej, pamięć teoretycznie mogłaby zostać zmapowana do lokalizacji dysku w mgnieniu oka.

Aplikacje można uruchamiać z argumentami wiersza poleceń. Są to opcjonalne flagi wskazujące pewne zachowania lub funkcje, które nie są domyślnie włączone. Flaga -h jest często używana do drukowania tekstowego pliku pomocy zamiast uruchamiania programu. Te argumenty również muszą zostać załadowane do pamięci. Rejestry muszą zostać zainicjowane, na przykład wskaźnik stosu. Na koniec program ładujący przeskakuje do pierwszej instrukcji programu, aby go uruchomić.

Wniosek

Program ładujący jest częścią systemu operacyjnego. Odpowiada za ładowanie aplikacji począwszy od pamięci masowej do pamięci głównej. Jego obowiązki obejmują również rozpoczęcie działania programu. Oznacza to, że musi zainicjować rejestry i wywołać pierwszą instrukcję programu. Jest znany jako program ładujący, gdy program ładujący jest odpowiedzialny za ładowanie samego systemu operacyjnego.